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生物質轉化利用

為了解決羥甲基糠醛的問題，作者胡常偉 這樣論述：

《生物質轉化利用》較為系統地介紹了近年來通過化學方法和技術轉化利用木質纖維素類生物質的相關進展。首先介紹了木質纖維素類生物質的組成、結構特點及其化學轉化利用面臨的科學和技術上的挑戰。以化學反應特點為線索，提出了木質纖維素類生物質轉化利用可能涉及的各種轉化反應、工藝及其特點。 在此基礎上，以從簡到繁的原則，介紹了以生物質基小分子油類（油脂）、小分子糖類、生物質纖維素組分、生物質半纖維素組分、生物質木質素組分、生物質整體為原料，製備能源和化學品的轉化進展，在生物質整體轉化方面主要介紹了整體氣化和整體液化的進展，並對生物質轉化利用提出了若干可能的發展方向。 總序 前言 第1章

緒論 1 1.1 生物質與化學的發展 1 1.2 碳迴圈與化學 2 1.3 生物質轉化的重要性 2 參考文獻 3 第2章 生物質 5 2.1 生物質概述 5 2.2 木質纖維素類生物質的重要組成與分析方法 6 2.3 木質纖維素類生物質各組分的結構特徵 7 2.4 生物質轉化面臨的挑戰 11 2.5 木質纖維素類生物質轉化過程中涉及的主要化學反應 14 參考文獻 18 第3章 油類生物質的轉化 22 3.1 油脂酯交換（化）製備生物柴油 23 3.1.1 均相催化法 24 3.1.2 非均相催化法 29 3.1.3 超臨界法 34 3.1.4 生物酶催化法 35 3.1.5 離子液體法

36 3.2 油脂催化合成生物航空燃料 37 3.2.1 生物航空燃料簡介 38 3.2.2 生物航空煤油的生產技術 40 參考文獻 43 第4章 糖類化合物的轉化 46 4.1 木糖的轉化 47 4.1.1 合成糠醛 48 4.1.2 合成糠醇 52 4.1.3 合成乳酸 54 4.2 果糖的轉化 56 4.2.1 合成5-羥甲基糠醛 57 4.2.2 合成乙醯丙酸 65 4.2.3 合成2， 5-呋喃二甲醛 68 4.2.4 合成5-乙氧基甲基糠醛 71 4.2.5 合成γ -戊內酯 76 4.3 葡萄糖的轉化 82 4.3.1 合成葡萄糖酸 82 4.3.2 合成山梨醇 86 4.3.

3 合成左旋葡萄糖酮 91 4.3.4 合成果糖 94 4.3.5 合成5-羥甲基糠醛 106 4.3.6 合成乳酸 112 4.4 展望 114 參考文獻 114 第5章 纖維素的轉化 134 5.1 合成纖維素衍生的寡聚糖 136 5.1.1 水解 136 5.1.2 離子液體 138 5.2 合成六碳單糖 139 5.2.1 酶催化 140 5.2.2 液體酸催化 142 5.2.3 固體酸催化 144 5.3 合成5-羥甲基糠醛 147 5.3.1 單相溶劑體系 148 5.3.2 雙相溶劑體系 149 5.3.3 離子液體 150 5.4 合成乙醯丙酸 151 5.4.1 催化劑

151 5.4.2 溶劑體系 153 5.5 合成乳酸和乙醇酸等羥基酸 155 5.5.1 水熱條件 156 5.5.2 酸催化劑 156 5.5.3 堿催化劑 158 5.5.4 金屬鹽 159 5.6 合成γ-戊內酯 160 5.6.1 由LA製備GVL 161 5.6.2 由纖維素製備GVL 163 5.7 合成山梨醇 166 5.7.1 可溶性酸/金屬催化劑體系 167 5.7.2 原位生成H+/金屬催化劑體系 167 5.8 合成二元醇 169 參考文獻 171 第6章 半纖維素的轉化 174 6.1 合成半纖維素衍生的寡聚糖 177 6.1.1 有機溶劑 177 6.1.2 水溶

劑 178 6.1.3 離子液體 181 6.1.4 超臨界流體 181 6.2 合成五碳單糖 181 6.2.1 酶解法 182 6.2.2 水熱處理法 182 6.2.3 酸水解法 183 6.2.4 金屬鹽處理 187 6.2.5 堿水解法 187 6.2.6 微波水解處理 188 6.3 合成糠醛 188 6.3.1 均相催化體系 190 6.3.2 固體催化劑 194 6.4 合成乳酸和乙醇酸等羥基酸 196 6.5 合成γ-戊內酯 198 6.6 合成木糖醇 199 6.7 合成二元醇 200 參考文獻 202 第7章 木質素的轉化 205 7.1 合成木質素衍生的寡聚物 208

7.1.1 水溶劑 209 7.1.2 有機溶劑 211 7.1.3 離子液體 213 7.1.4 木質素寡聚物的重聚反應 215 7.2 合成單酚產物 216 7.2.1 單酚產物的理論收率 217 7.2.2 催化水解製備單酚 217 7.2.3 金屬催化氫解製備單酚 219 7.2.4 氫源 226 7.2.5 一步策略選擇性轉化木質素製備單酚 227 7.2.6 兩步策略選擇性轉化木質素製備單酚 230 7.3 合成酮或醇 232 7.3.1 催化劑的影響 233 7.3.2 溶劑的作用 234 7.4 加氫去氧合成烴類產物 235 7.5 合成芳香醛、羧酸 239 參考文獻 243

第8章 生物質氣化 247 8.1 生物質氣化為燃料氣 249 8.1.1 生物質氣化的基本過程和基本參數 249 8.1.2 生物質氣化的影響因素 253 8.1.3 生物質氣化過程中的焦油問題 261 8.1.4 生物質氣化新技術 268 8.2 生物質氣化為合成氣 269 8.2.1 調整H2/CO化學當量比的基本原則和方法 270 8.2.2 催化劑 271 8.3 生物質氣化為低碳烯 271 8.3.1 原料對生物質氣化為低碳烯烴的影響 272 8.3.2 催化劑對生物質氣化為低碳烯烴的影響 274 8.4 由低碳烯合成燃油 277 8.4.1 烯烴齊聚反應的概念 277 8.4

.2 烯烴齊聚反應機理 278 8.4.3 烯烴齊聚反應催化劑 280 8.4.4 亟待解決的問題 285 參考文獻 285 第9章 生物質的熱解轉化 288 9.1 生物質快速熱解 288 9.1.1 生物質快速熱解的概念 288 9.1.2 生物質快速熱解遵循的原則 289 9.1.3 生物質快速熱解的反應路徑和機理 290 9.1.4 生物質快速熱解產物特徵 296 9.2 生物質催化熱解 301 9.2.1 生物質催化熱解中的化學反應 301 9.2.2 生物質催化熱解中的催化劑 305 9.3 生物質熱解油的提質 319 9.3.1 生物油的物理提質 319 9.3.2 生物油的催

化提質 321 9.3.3 用於生物油化學提質的其他方法 324 參考文獻 328

羥甲基糠醛進入發燒排行的影片

以流體化床-生物反應器轉化5-羥甲基糠醛為 2,5-呋喃二甲酸之研究

為了解決羥甲基糠醛的問題，作者廖彥誠 這樣論述：

木質纖維素是地球上相對充沛的生質物，來源多樣化且物料成本低廉，藉由生物精鍊可將其轉化為有價的平台基礎化合物及生質燃料，可從高度依賴原油的社會轉型至綠色永續的能資源生產社會。實驗室前人分離的菌株Burkholderia cepacia H-2，可將5-羥甲基糠醛(5-Hydroxymethylfurfural, 5-HMF)進一步轉化為具高經濟價值的綠色平台化合物2,5-呋喃二甲酸(2,5-Furandicarbixylic acid, FDCA)，將菌株以海藻酸鈉(Sodium Alginate, SA)固定化可提高5-HMF轉化效率並保護菌體，然固定化細胞的機械強度不足。 為提升固定

化細胞的耐用程度，本研究改良固定化細胞製備配方，將SA與聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol, PVA)結合形成複合型固定化細胞，並將複合固定化細胞用於流體化床-生物反應器試驗；實驗首先探討最佳製備固定化細胞的SA：PVA濃度配比，再進一步瞭解新型材料對於5-HMF的吸附效應及機械性能表現，確認最佳SA：PVA配比後，以批次搖瓶實驗探討不同初始5-HMF濃度與固定化細胞填充率的5-HMF生物轉化與FDCA生成，最後架設流體化床-生物反應器系統，進行連續流試驗，探討不同水力停留時間下的5-HMF生物轉化暨FDCA生成。製備不同SA：PVA配比(4SA4PVA、4SA6PVA、4SA8PV

A、4SA9PVA及4SA10PVA)固定化細胞實驗結果指出，各組5-HMF利用率介於93-99%，FDCA生成率終點分別為70、73、71、70及72%，無明顯差異；但4SA4PVA及4SA6PVA組別固定化細胞在經機械強度實驗後，部分出現嚴重破碎，另外三組實驗終點顆粒數皆無破損，為求降低操作成本，故選用4SA8PVA配方製備複合型固定化細胞；複合型固定化細胞4SA8PVA空白組與死菌組之5-HMF吸附率分別為3.2及6%，FDCA吸附率分別為4.6及5.3%；以不同填充率(6、10與13%)測試5-HMF生物轉化效果，實驗終點各組的FDCA生成率分別為51、64及63%，填充率6%明顯低於

其他兩組；後續批次實驗以固定化細胞填充率13及10%分別進行不同5-HMF濃度的生物轉化測試，當初始5-HMF濃度高於2500 mg/L時，對生物轉化產生抑制，結果顯示填充率13%，且5-HMF濃度為2500 mg/L組別擁有最高FDCA生成率61%。 將上述固定化細胞成分配比(4SA8PVA)與操作條件(填充率13%及5-HMF進流濃度2500 mg/L)進行流體化床-生物反應器試驗，探討不同水力停留時間(HRT=36、39及42小時)對於5-HMF生物轉化之影響，結果顯示pH值因加藥控制系統控制，實驗期間皆保持在菌株轉化最適的中性範圍，DO濃度亦顯示氧氣並非系統限制因子，各組於進流穩定操

作階段，槽中FDCA平均濃度依水力停留時間由短至長分別為1137、1229及1433 mg/L，顯示增加水力停留時間有效提升菌株於槽體內的5-HMF生物轉化。

食品加工過程安全優化與控制

為了解決羥甲基糠醛的問題，作者胡小松，謝明勇等 這樣論述：

熱加下是極其重要的食品加工工藝之一，對食品的色、香、味、形等都有重要的影響，但是在加工過程中會生成多種對人體健康具有直接影響或潛在危害的化合物。   胡小松、謝明勇編著的《食品加工過程安全優化與控制(精)/食品加工過程安全控制叢書》共分9章，在理論研究的基礎上，重點選取了食品加工過程中形成的丙烯醯胺、呋喃、雜環胺類化合物、氯丙醇酯、反式脂肪酸、羥甲基糠醛、亞硝酸鹽及亞硝胺、食品中晚期糖基化終末產物，介紹了這些危害物在食品中的存在狀況、分析方法、毒性及毒性作用機制、形成途徑及控制措施等的研究進展，對推動本領域的科學研究具有一定的指導意義。本書將科學研究的理論成果和食品企業生產

實踐緊密結合，具有很強的理論性和實踐價值。   本書可作為從事食品科學、食品工程、糧油加工、食品檢驗、衛生檢驗、外貿商檢等相關工作人員的參考書。亦可作為農業、食品、生物、環境等各學科方向的有關研究人員、專業技術工作者、食品監督檢驗和管理人員及相關專業院校師生的參考資料。

電透析回收2,5-呋喃二甲酸之操作參數優化

為了解決羥甲基糠醛的問題，作者洪誼庭 這樣論述：

生質物為具再生性且產量豐富之資源，可以生物精煉方式產製多種生質燃料與綠色平台化合物；其中的2,5-呋喃二甲酸(2,5-Furandicarboxylic acid, FDCA)為一種具潛力的綠色平台化合物，具有多種用途，並可作為生質塑料的原料以取代傳統石化塑膠，FDCA可以微生物生物轉化5-羥甲基糠醛(5-Hydroxymethylfurfural, 5-HMF)方式獲得，實驗室前人分離有可將5-HMF生物轉化為FDCA之純種菌Burkholderia sp. H-2，研究證實將菌株Burkholderia sp. H-2固定化後可保護菌株，並提高5-HMF生物轉化能力，現正擴大實驗規模進行

生物反應槽轉化試驗。為回收反應槽出流水中的FDCA，電透析技術實為環境友善且經濟可行之方法，使用雙極膜電透析及傳統電透析技術可同時達到回收及濃縮出流水中FDCA的目的，以利後續FDCA的再提純與應用。本實驗依據5-HMF生物轉化產生的FDCA出流水組成配製人工合成模擬液，先建立雙極膜與傳統電透析回收FDCA最佳操作條件，再以實際含FDCA的反應槽出流水作為電透析進料液，回收出流水中的FDCA，並比較人工模擬液與實際進流水於FDCA回收上的差異，評估電透析回收FDCA的可行性。以人工合成FDCA模擬液建立雙極膜電透析系統回收FDCA之最佳條件為模組配置採用BP-A-BP，鹽室進料液FDCA濃度為

2100 mg/L並調整進料液pH值為5，於電流密度8.93 mA/cm2下操作60分鐘，可獲得最高FDCA回收率、電流效率及最低能耗，分別為67.0%、4.80%及23.05 kWh/kg；進一步以傳統電透析回收與濃縮FDCA，人工合成模擬液之電透析最佳操作條件為，將進料液體積提高至1.5 L，濃室FDCA濃度採用1000 mg/L，以進料流速45 L/h運行38分鐘，可獲得最高FDCA回收率、電流效率及最低能耗，分別為81.5%、34.19%及10.52 kWh/kg；隨後以實際反應槽出流水作為淡室進料液，以最佳電透析濃縮FDCA操作條件進行實驗，FDCA回收率、電流效率及能耗分別為55.

6%、26.31%及44.16 kWh/kg，雖實際反應槽出流水作為電透析系統進料所獲得的效能多低於人工合成模擬液，但FDCA回收率仍有55.6%，未來若進一步優化出流水前處理程序，相信對FDCA回收率的提升與能耗的降低將有所助益。